[发明专利]内燃机燃烧室内固化催化剂催化燃烧方法

权利要求书

1.内燃机燃烧室内固化催化剂催化燃烧方法，其方法1为：将复合催化剂离子注入到内燃机活塞表面、汽缸及汽缸盖内表面、进气阀等发动机内部部件表面，内燃机做功时，冲撞到内燃机活塞表面、汽缸内表面、及内燃机内部机件表面碳颗粒的氧化反应阈值被催化剂降低，促使碳颗粒催化燃烧，从而，减少内燃机内部积碳，燃料充分燃烧，提高燃烧效率，使热能充分做功，减少环境热污染，降低碳颗粒排放，减少空气污染；本发明之前内燃发动机的催化反应装置，均放在发动机气缸外，汽缸排气系统内，碳颗粒的催化燃烧产生的热能，不能对内燃机做功产生贡献，热能被排放到环境中，产生环境热污染；本发明采用复合离子注入方法，将一种固体注入元素制成阴极形状(一般采用所需注入元素最多的一种)，将其他一种或多种注入元素制成细柱状，按注入层原子比和各参与元素的电离能比关系，设计各元素的量比及排列组合；将制成细柱状金属或非金属，按密排六方排列方式排列镶嵌组合到上述元素制成的阴极中，催化剂选自元素：Pd、Pt、La、Ce、Sm、Er、Y、Sc、Cr、Mo、W、Co、Rh、Ir、Fe、Ru、Os、Zn、Ni、Sn、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mn、Tc、Re、Al、Si、K、Mg、Ag、Ba、B、C，一种或多种元素的组合，其多种元素组合摩尔比为：X_i∶X_j＝1∶(0.0001-0.9999)，其中(X_i，X_j∈X₁，X₂……X_n)代表如上述不同元素，用此复合阴极触发、电离、配以适当能量分布进行离子注入；其离子注入总剂量为：1×10⁵-2×10¹⁸Ion/com²；离子注入能量为：0.1-300KV，能量分布选择连续泊松分布，也可以选择高、中、低阶梯分布，目的为促使被离子注入部件表面催化剂元素组合高浓度分布；为保证离子注入均匀性，被注入部件放在匀速旋转的靶台上，并保持良好的导电、导热性能；将复合催化剂元素注入到柴油发动机燃烧室内的汽缸壁、气缸盖内表面、活塞、气门、喷油嘴及其它易积碳零部件表面，当上述零部件在发动机工作状态中，遇到碳颗粒碰撞或沉积时，复合离子注入催化剂将降低碳元素的氧化反应阈值，并将催化剂表面吸附的氧原子提供碳颗粒的氧化，在富氧气氛中，促使碳元素充分氧化燃烧，从而杜绝发动机积碳，极大限度减少碳颗粒排放。

2.如权力要求1所述的内燃机燃烧室内固化催化剂催化燃烧方法，其方法2为：选定权力要求1所述催化剂元素制成阳极的离子镀工艺，离子镀膜机，离子源阳极用催化剂元素制成，高压脉冲触发起弧，催化元素被电离，工件接电源阴极，当真空罩壳体与工件之间通以3000至5000伏高压直流电以后，真空罩内充有稀薄的惰性气体氩气，在放电电场作用下氩气被电离，真空罩壳体与工件之间产生辉光放电，从而在阴极工件周围形成等离子体区域，带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引，猛烈地轰击工件表面，致使工件表层粒子和异物被溅射抛出，从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗；高压脉冲触发离子源起弧，引出催化剂元素离子进入辉光放电区，带正电荷的催化剂元素离子，在阴极吸引下，射向工件表面，当射向工件表面上的催化剂元素离子超过溅射流失离子的数量时，则逐渐形成一层牢固粘附于工件表面即气缸盖内表面、活塞、气门、喷油嘴及其它易积碳零部件表面的催化剂元素镀层，镀层催化剂将降低碳元素的氧化反应阈值，并将催化剂表面吸附的氧原子提供碳颗粒的氧化，在富氧气氛中，促使碳元素充分氧化燃烧，从而杜绝发动机积碳，并极大限度减少碳颗粒排放。

3.如权利要求1、2所述的内燃机燃烧室内固化催化剂催化燃烧方法，其中，内燃发动机汽缸壁、活塞、气缸盖、气门、喷油嘴与其它部件的材料及燃气轮机叶片材料为：铝、氧化铝及铝合金、高温合金、氧化锆材料、陶瓷材料、各种钢材、铸钢、铸铁、钛及钛合金等。